汽車零部件中轉(zhuǎn)庫房存儲量仿真算法研究

張梅美，李 強，劉國松

（長春一汽國際物流有限公司，吉林 長春 130011）

1 引言

對于汽車零部件第三方物流企業(yè)來說，庫房面積利用率是直接關(guān)系到物流企業(yè)成本高低的關(guān)鍵性因素。在物流供給及運輸?shù)闹T多不確定因素的影響下，設(shè)計者僅憑經(jīng)驗計算零部件存儲量往往偏差較大，易出現(xiàn)存儲量設(shè)置過多或過少等現(xiàn)象。存儲量過少，容易造成停產(chǎn)，存儲量過多，則不利于倉儲實物流動，影響庫房面積利用率。因此，確定庫房合理的零件存儲量是控制倉儲成本的有效手段。

2 基礎(chǔ)存儲量測算模型

2.1 庫房基本情況介紹

A庫房是某汽車零部件第三方物流企業(yè)的中轉(zhuǎn)庫房，其接收上游庫房固定節(jié)拍供貨，同時根據(jù)下游庫房的需求組織配送，庫房之間通過看板實現(xiàn)拉動式要貨。庫內(nèi)流程包括入庫、存儲、轉(zhuǎn)換包裝、備貨以及出庫。

2.2 基礎(chǔ)存儲量的建模測算

基礎(chǔ)存儲量的設(shè)置需要考慮零件常規(guī)周轉(zhuǎn)率、一定量的風(fēng)險儲備、貨位利用率以及成模數(shù)轉(zhuǎn)換包裝。假設(shè)庫房共有j種零件，下面建立第i種零件存儲量Si的計算方法。

其中：Pi—第i種零件的貨位數(shù)

Cmaxi—第i種零件的單貨位最大存儲量

di—第i種零件的最小成模單元

為了使轉(zhuǎn)換包裝前后不產(chǎn)生零頭件，因此引入最小成模轉(zhuǎn)換單元的概念。其次，零件的貨位數(shù)取決于零件常規(guī)周轉(zhuǎn)率以及風(fēng)險儲備的設(shè)置，可根據(jù)零件的到貨周期及送貨周期確定。

其中：Mi—第i種零件的日計劃產(chǎn)量

Ni—第 i種零件的單車用量

T—日工作時間，單位：h

t—零件儲備時間，考慮零件常規(guī)周轉(zhuǎn)量以及風(fēng)險儲備量

根據(jù)補貨及配送的時間暫時設(shè)定A庫房高儲值為12h，低儲值為8h。當(dāng)零件抵達低儲值時自動觸發(fā)要貨，上游庫房接收到要貨后組織向A庫房送貨，并按要求在4h內(nèi)抵達。

Wi—零件到貨單位包裝數(shù)量

Li—零件轉(zhuǎn)換后單位包裝數(shù)量

其中Wi應(yīng)考慮每種零件的到貨方式，比如托盤化零件應(yīng)以整托數(shù)量作為參量，求出最小成模單元di以后，只要保證存儲量是di的整數(shù)倍，就可以確保零件在轉(zhuǎn)換包裝過程中不產(chǎn)生零頭件。

3 仿真平臺搭建及模擬

3.1 仿真平臺界面設(shè)置

新建EXCEL文檔，作為仿真平臺主表。列表頭分別鍵入“零件號”、“是否轉(zhuǎn)換”、“零件基礎(chǔ)存儲量”、“單次補貨量”以及“單張看板量”等信息。由于抽取樣本共計6d，根據(jù)看板要貨時間將一天劃分為24個時間段，即0-23時。然后在EXCEL“開發(fā)工具”選項卡下選擇新建控件，如圖1所示，將控件按鈕的caption屬性設(shè)置為“統(tǒng)計”，在設(shè)計模式下雙擊按鈕，即可進入EXCEL宏編程界面。

（1）補貨邏輯：根據(jù)實際情況設(shè)計轉(zhuǎn)換件補貨時間為5h，非轉(zhuǎn)換件補貨時間為4h。當(dāng)零件達到低儲值，仿真系統(tǒng)默認該零件在4h或5h后進行定量補貨。

圖1 仿真主表部分截圖

（2）配送邏輯：在R3系統(tǒng)選取要貨數(shù)據(jù)為樣本，并以要貨時間作為零件的出庫時間，下載樣本數(shù)據(jù)并保存為EXCEL文件。為了便于主表程序讀取數(shù)據(jù)，現(xiàn)將要貨日期，例如2017/8/30轉(zhuǎn)換為數(shù)值類型，即“42977”，得到仿真副表，見表1。

表1 仿真副表樣表

3.2 仿真平臺模擬

將仿真副表（以下簡稱“副表”）與仿真主表（以下簡稱“主表”）保存在同一路徑，當(dāng)點擊“統(tǒng)計”按鈕時，觸發(fā)仿真開始，程序?qū)y帶主表中的零件號在副表中檢索并計算零件當(dāng)前存儲量，填入產(chǎn)生出入庫行為的時間段內(nèi)，并生成報表。仿真邏輯關(guān)系如圖2所示。

部分腳本如下：

圖2 仿真邏輯示意圖

3.3 算法可行性驗證

項目中722種零件，每種零件檢索6天的補貨及出庫記錄并進行計算，在電腦I5處理器，WIN7系統(tǒng)，2G內(nèi)存，500G硬盤，1G獨顯的配置下，運行6小時20分鐘左右輸出報告。報告部分截圖如圖3所示。

通過仿真測算可以得到每種零件的動態(tài)高低儲，報告顯示有31種零件存儲量設(shè)置過低，出現(xiàn)拉空現(xiàn)象，需要上調(diào)低儲值。有221種零件的基礎(chǔ)存儲量設(shè)置過高，經(jīng)過修正后貨位數(shù)減少235個，節(jié)約面積646.25m2，約35.4萬元/年。此數(shù)據(jù)表明該仿真測算方法可行。

圖3 仿真報告部分截圖

4 結(jié)論

本文通過建立仿真測算平臺，實現(xiàn)以歷史動態(tài)數(shù)據(jù)為輸入，完成對規(guī)劃數(shù)據(jù)的仿真模擬，進而實現(xiàn)零件存儲量的修正測算。該方法解決了庫房零件存儲量測算僅憑經(jīng)驗、算法不可靠等問題，也為后續(xù)業(yè)內(nèi)倉儲存儲量規(guī)劃測算提供參考。